便携式高光谱系统 GaiaField（Pro）

GaiaField（Pro）便携式高光谱系统是双利合谱自主研发设计、拥有独立 技术知识产权（**号：2015105650509）的一款超便携式高光谱成像仪器，系统覆盖可见光到短波红外波段。内置处理器可通过手机、Ipad、 笔记本电脑等终端设备的控制，使系统进行实时图像采集扫描、实时校 准、实时结果输出，而在获得目标影像信息的基础上，还可以获得数百甚 至上千波段的光谱信息，实现目标的“图谱合一”。 GaiaField（Pro）系统有着轻便灵活，续航能力出色、智能化、数据分析 处理功能齐全、能够实时监控、实时校准、实时输出反演结果等功能。广 泛适用于户外和实验室内的应用需求。例如：目标探测与识别、伪装与反 伪装等**领域，地面物体与水体遥测（水质监测）、现代精细农业（植 物表型监测）等生态环境监测领域，刑侦、文物保护（真伪鉴别）、生物 医学（细胞属性分类鉴别）、塑料垃圾（分类与识别）、**烟叶的工业 分选（品质优选），化学气体燃烧火焰（成分确定和判别）、地质矿石分 析，油气岩层荧光分析、生物医学、材料性能检测等等领域。

主要功能 

波段截取/提取/提帧功能（优势）

● 可自定义选取感兴趣波长范围；

● 光谱通道数可选；

● 可实现任意波长范围内的光谱通道数量设置；

● 可通过设置波段数量来提升采集帧速；

校准/反演（优势）

● 每组数据可独立存储，通过软件实现一键式反射率校准；

● 可实现单独、批量数据的处理；

● 通过输入相应模型，可实时输出反演结果；

备注：上述功能只支持可见-近红外相机；

? 内置电控机械快门

? 集成高性能数据采集与分析处理系统（Pro版本）

? 高清辅助取景摄像头实现对拍摄区域的监控与图像采集

? 内建精准农业、**等应用模型，实现实时模型分析功 能（NDVI、伪装识别等）

? 支持用户自定义分析模型

? 目标光谱实时匹配搜索功能（灰布等自动识别）

? 内置电池

? 数据预览及校正功能：辐射度校正、反射率校正、区域 校正、镜头校准、均匀性校准

? 镜头可更换 GaiaField(Pro)系列便携式光谱成像系统 1

? 支持Android等智能手机、Ipad等无线操控（Wifi模 式）（Pro版本）

? 选配支持远距无线图像传输与遥控操作（串口模式）

? 数据格式**兼容Evince、Envi、SpecSight等数据 分析软件

? 不同代际产品间兼容性强

? 实时校准及反演结果实时输出功能

? 数据分析软件的良好切入，满足更多行业应用需求

? 主要分三个主要版本（Pro为高配版、内置处理器； 非Pro版本为通过笔记本电脑、计算机实现控制（中 配版）；Lite版本无自动调焦等功能）

表1：可见-近红外相机技术指标

表2：定制系统

光谱范围分：400-1700nm和400-2500nm两款。

表3：Pro版本的主推产品

应用案例

高光谱相机搭建在高塔上，旋转连续采集高光谱图像，对图像进行植被指数分析。

利用高光谱对采集后冬季 SSC 监测和保质期分析的成像枣。预测图谱提供了SSC在不同成熟期和保质期的空间演变。SPALIBSVM对于保质期分析，达到了 89% 的可接受准确度和中熟和成熟果实分别为91%。根据目前的结果，高光谱成像可以用 作无损分析监测采后冬季的质量和保质期的技术枣。

不同熟度冬枣无损检测预测模型

采集不同施氮量、种植密度和品种的小麦田间试验高光谱图像提取*佳高光谱特征的方法从而监测小麦叶片生物量，提出协同区间偏*小二乘法 (SIPLS) 和连续投影算法 (SPA)(SIPLS-SPA)，工作展示了未来从高光谱数据中取其他植物性状的潜力农业应用。

小麦生物量监测

高光谱成像技术可以在图像范围从可见光到近红外光的范围内对图像进行观测。此外，这可以在不损坏彩绘文物的情况下 完成。将*优主成分图像与真彩*图像进行融合，以获得绘制的文物图像，从而对图案进行挖掘。可以通过高光谱图像自动有效地挖掘人眼不易观察到的彩绘文物图案信息。

陶瓷文物光谱曲线及主成分分析

实时监测片烟含水率分布，还可在仓储片烟含水率监测、烘烤片烟失水变化、**香料施加均匀性检测等方面推广应用。

硬度和可溶性固形物含量（Soluble solids content, SSC）是李子的两个重要内部特性，也是确定李子成熟度和采收期的两 个关键指标。利用高光谱成像技术对水果进行SSC和硬度无损测定。

通过CARS-MLR模型预测和测量SSC（a）和硬度（b）

GaiaField 便携式高光谱相机应用

图 便携式应用

图 环境检测                          图 便携式应用                                        图 显微高光谱

图 兼容多平台